《Animal Genetics》：Investigation of the Relationship Between Ovine Selection Signature DIS3 Like 3′-5′ Exoribonuclease 2 (DIS3L2) Gene and Weaning Weight and Average Daily Gain Until Weaning in Lambs
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由于人口增长和收入提高导致对动物产品的需求增加，而城市化和气候变化又导致畜牧业生产下降，这使得可持续育种策略变得必要。在绵羊生产中，活重和断奶前增重是关键经济性状。选择信号分析先前已鉴定出位于OAR2（约233 Mbp）上的DIS3L2基因是绵羊体重和形态正选
由于人口增长和收入提高导致对动物产品的需求增加，而城市化和气候变化又导致畜牧业生产下降，这使得可持续育种策略变得必要。在绵羊生产中，活重和断奶前增重是关键经济性状。选择信号分析先前已鉴定出位于OAR2（约233 Mbp）上的DIS3L2基因是绵羊体重和形态正选择的候选基因，但其与生长性状的直接关联尚未被研究。本研究探索了DIS3L2基因中的一个剪接区域变异（rs421664828）与土耳其四种本土绵羊品种（Central Anatolian Merino、Karayaka、Akkaraman和Morkaraman）断奶前生长性状之间的关联。研究人员使用定制TaqMan基因分型测定（custom TaqMan Genotyping assay）对来自10个牧群的1862只羔羊进行了基因分型。记录了出生时以及第30、60和90天时的体重，并计算了断奶前的平均日增重（ADG）。AG基因型最为常见（92.1%），所有品种均偏离哈迪-温伯格平衡（Hardy–Weinberg equilibrium）。关联分析显示，rs421664828对第60天和第90天体重以及ADG-90有显著影响。AG基因型始终与更高的生长性能相关。这些发现支持将DIS3L2-rs421664828用于标记辅助选择（marker-assisted selection），以增强绵羊的生长性状。
**论文解读：基于DIS3L2基因选择信号验证的绵羊断奶前生长性状关联研究**
**研究背景与问题**
全球对动物产品的需求持续增长，但城市化与气候变化导致畜牧业参与度下降，凸显了可持续育种策略的迫切性。在绵羊生产中，活重与断奶前增重是关键经济性状，直接影响屠宰羔羊的经济回报及种畜的早期选择效率。此前多项选择信号分析（selection signature analysis）已在绵羊OAR2染色体约233 Mbp区域鉴定出DIS3样3′-5′外核糖核酸酶2（DIS3L2）基因，其处于正向选择（positive selection）区域，被认为与体重、体高及形态相关。然而，该基因与生长性状的直接关联尚未通过表型验证。此外，与DIS3L2基因邻近的定量性状核苷酸（QTN）已被发现与阿卡拉曼（Akkaraman）羔羊断奶前生长相关，并在多品种绵羊群体中得到验证。因此，本研究旨在系统评估DIS3L2基因剪接区域变异rs421664828与土耳其四个本土品种（中央安纳托利亚美利奴羊Central Anatolian Merino、卡拉亚卡羊Karayaka、阿卡拉曼羊Akkaraman、莫卡拉曼羊Morkaraman）羔羊断奶体重及断奶前平均日增重的关联性，为标记辅助选择（MAS）提供候选标记。
**研究内容与结论**
研究人员对1862只羔羊进行基因分型，发现rs421664828的AG基因型频率最高（92.1%），所有品种均偏离哈迪-温伯格平衡（Hardy–Weinberg equilibrium, HWE）。关联分析显示，该单核苷酸多态性（SNP）与60日龄体重（BW60, p=0.02）、90日龄体重（BW90, p=0.01）及断奶前平均日增重（ADG-90, p=0.002）显著相关，且AG基因型个体表现出一致更高的生长性能。这一发现首次直接证实了选择信号DIS3L2基因多态性与绵羊断奶前生长表型之间的关联，为将DIS3L2-rs421664828纳入标记辅助选择育种程序以提升生长效率提供了实证依据。论文发表在《Animal Genetics》。
**关键技术方法**
样本队列来自土耳其四个品种（中央安纳托利亚美利奴羊、卡拉亚卡羊、莫卡拉曼羊、阿卡拉曼羊）的10个牧群，共1862只羔羊。基因分型采用定制TaqMan基因分型测定（Custom TaqMan Genotyping assay）检测DIS3L2-rs421664828。统计分析包括：通过R软件的“SNPassoc”包计算基因型频率与哈迪-温伯格平衡检验；利用一般线性模型（GLM）评估基因型与性状的关联，模型固定效应包括基因型（3水平）、性别（2水平）、品种嵌套于牧场（10水平）、出生类型（2水平）及母羊年龄，显著性水平设为p≤0.01，多重比较经Tukey-Kramer校正。
**研究结果**
**3 Results**
基因分型完成后，汇总及品种特异性基因型频率和卡方（χ2）值见表2。所有品种在rs421664828 SNP上均偏离哈迪-温伯格平衡（Hardy–Weinberg equilibrium, HWE）。关联分析结果（表3）显示，DIS3L2-rs421664828基因型与60日龄体重（BW60, p=0.02）、90日龄体重（BW90, p=0.01）及断奶前平均日增重（ADG-90, p=0.002）显著关联。基于品种的进一步分析表明，在阿卡拉曼（Akkaraman）品种中，BW90和ADG-90与基因型存在统计学显著关联（表S4）。
**讨论与结论**
**讨论部分总结**：选择压力（selection pressure）会在基因组上留下印记，即选择信号（selection signatures），可用于定位受选择区域。DIS3L2基因此前在绵羊中被鉴定为与体重和体高变异相关的正向选择候选基因。本研究中，所有品种在rs421664828位点偏离HWE，这可能是由于该群体自2005年起在土耳其社区育种计划中对出生体重和断奶体重进行持续表型选择所致。DIS3L2基因功能缺失突变在人类中被报道与先天性过度生长综合征（Perlman综合征）相关，且该基因变异与骨骼过度生长有关。本研究首次报道了DIS3L2基因多态性与绵羊生长性状的关联。断奶体重是影响商业羊群经济效益的首要性状。
**结论部分翻译**：本研究报道了绵羊选择信号DIS3L2-rs421664828 SNP与多品种绵羊群体断奶前生长性状的关联（表3）。选择信号的验证有助于更好地理解人工选择的驱动力，并设计更高效的育种计划。本研究及先前研究均表明，参与C型钠尿肽（CNP）产生的基因（如NPPC、NPR2和DIS3L2）与反刍动物生长性状相关，因此需要更多研究以探讨这些位点变异与生长性状的关系用于育种目的。据研究人员所知，这是首个广泛观察到的选择信号DIS3L2-rs421664828 SNP与直接表型测量（即多品种绵羊群体的活重与活重增重）之间的直接关联。总之，本研究揭示DIS3L2与断奶前活重及活重增重显著相关，提示OAR2:g.233862726-AG基因型可作为候选遗传变异，在本研究群体及全球绵羊群体中用于标记辅助选择（marker-assisted selection）方案，以实现更高的体重增重。
